Цвет в живой природе

В жизни организмов цвет играет огромную роль: помогает им находить пищу, прятаться от врагов, сохранять потомство. Яркая окраска ягод и плодов, так же как их сладкий вкус, привлекает к себе птиц и животных, которые затем распространяют со своим пометом семена растений. Очень яркая, пестрая окраска некоторых растений и животных служит как бы сигналом их несъедобности, поэтому ее называют отпугивающей. Но есть и совершенно безвредные животные и растения, которые могут приобретать окраску, очень похожую на отпугивающую. Весьма распространена в природе и так называемая покровительственная окраска, благодаря которой животное сливается по цвету с окружающим ландшафтом. Такую окраску имеют, например, гусеницы, кузнечики, заяц, лев, тигр и другие животные.

Умение слиться с землей, растительностью, корой дерева, исчезнуть, раствориться в окружающем, чтобы избегнуть встречи с хищником или, наоборот, напасть на жертву неожиданно,— важнейшая потребность, необходимое качество многих животных. Законы светотени, цветового контраста играют в этом первостепенную роль. Чтобы сделать собственную тень менее заметной, бабочки столь точно ориентируются по Солнцу, что тень от их крыльев в полете превращается в незаметную линию. «Противотеневая» окраска характерна для рыб, ящериц, змей, многих птиц. В условиях господствующего направления солнечных лучей сверху вниз верхняя, освещенная поверхность тела равномерно окрашенных животных может контрастировать с нижней, остающейся в тени. Если же нижняя часть тела окрашена светлее, то тень как бы выравнивает окраску и делает животное менее заметным. Особенно эффективно в этом смысле сочетание противотеневой окраски с расцветкой, которая приближается к цвету фона (земли, листвы и т. п.).

Однако однотонная окраска все же не очень надежна: фон редко бывает совершенно одноцветным, да и животные, двигаясь, попадают в несколько различные условия освещения, расцветки, яркости. Поэтому надежная маскировка может быть обеспечена лишь при каком-то разнообразии в окраске тела, если оптически расчленить его на несколько участков. Вот почему на шкуре жираф, леопардов, в оперении многих птиц, на коже хамелеонов и других пресмыкающихся имеется контрастный неправильный рисунок — пятнистый, сетчатый, полосатый. Отдельные части общего рисунка настолько привлекают внимание, что истинные контуры животного теряются.

Именно таким образом исчезают из поля зрения наблюдателя огромные тела жираф. Пятна, полосы, рисунки особенно часто используются в мире животных для маскировки глаз.

Наконец, умение изменять окраску кожи применительно к фону, характерное для хамелеонов и многих других пресмыкающихся, а также насекомых, амфибий, рыб, моллюсков, объясняется наличием в коже особых пигментных клеток — хроматофоров. Пигмент в них либо распределяется по всей площади, либо собирается в одной точке. В зависимости от этого кожа светлеет или темнеет. Тело кальмаров и осьминогов, например, способно чернеть или бледнеть прямо на глазах, почти мгновенно. А камбалы в бассейне с дном из чередующихся белых и черных плиток превращаются в настоящие живые шахматные доски.

Все великолепное разнообразие окрасок, цветов и расцветок, которым щеголяют многие представители животного мира, создается не только за счет присутствия в их коже, шерсти, перьях или чешуе красящих веществ. Цветовые эффекты в животном мире очень часто основаны на законах отражения, поглощения, спектрального разложения белого солнечного света, на явлениях интерференции и дифракции. Богатство окраски крохотных колибри основано на присутствии в их оперении всего одного-двух пигментов. Все остальное — это игра света в крохотных капельках жидкости, расположенных между бородками оперения и играющих роль бесчисленных призмочек. Разнообразие и яркость цветов оперения павлинов, петухов и некоторых других птиц создается в определенной мере за счет дифракции и интерференции света на волоконцах-бородках перьев и за счет взаимного отражения двух по-разному окрашенных поверхностей, прилегающих друг к другу. Богатство оттенков, возникающих при этом, практически неисчерпаемо.

Еще одним источником разнообразия цветов и оттенков в живой природе, воспринимаемых нашим глазом, служит явление цветового контраста. На цветовом фоне белый или слабоокрашенный предмет приобретает окраску, дополнительную по отношению к окраске фона. Дело в том, что однородный цветовой фон утомляет глаз. Одновременно повышается чувствительность колбочек к дополнительному цвету. И если соответствующие лучи содержатся в свете, отраженном от интересующего нас предмета, глаз выделит их, как бы подчеркнет дополнительную окраску.

Если идти лугом или зеленым редколесьем при ясном небе и высоко стоящем Солнце, тропинка и стволы деревьев кажутся красноватыми. Серый дом кажется красноватым, если смотреть на него через зеленую штору. Ночью глаз после оранжевого пламени костра или пожара воспринимает свет Луны как голубоватый. Зеленый цвет морских волн подчеркивает пурпурный оттенок тени. Все эти наблюдения были сделаны еще И. В. Гете в его «Учении о цветах». Большое количество примеров цветового контраста приведено также в книге М. Миннарта «Свет и цвет в природе» (1956).